Galvanische isolatie

Galvanische isolatie is een term op het gebied van elektrotechniek en beschrijft het vermijden van elektrische geleiding tussen twee circuits die toch signalen moeten uitwisselen. Eenvoudig uitgelegd is het een elektronische scheiding tussen twee geleidende objecten. Dit kunnen bijvoorbeeld twee verschillende circuits zijn. Er zijn verschillende componenten die voor galvanische isolatie kunnen zorgen. De bekendste hiervan is een transformator. Het koppelingsmechanisme werkt hier via een magnetisch veld.

Werking van de galvanische scheiding

Galvanische isolatie wordt op verschillende technische gebieden gebruikt. Onder andere verschillende componenten zoals Transformatoren, condensatoren, optocouplers of relais worden beïnvloed. Er zijn verschillende manieren om componenten galvanisch te scheiden. Hier wordt galvanische scheiding voornamelijk bereikt door inductie, inductie, straling of door een potentiaalvrij contact.
Scheiding door inductie wordt inductieve scheiding genoemd. Voor inductieve scheiding zijn scheidingstransformatoren of transformatoren nodig. Bij gebruik van scheidingstransformatoren kan tijdens de overdracht van wisselspanningen tegelijkertijd een galvanische scheiding tussen de primaire en secundaire circuits worden gecreëerd.
Galvanische isolatie door condensatoren wordt capacitieve isolatie genoemd. In condensatoren werkt de elektrische scheiding door middel van koppeling via een elektrisch veld. Condensatoren kunnen wisselende variabelen doorlaten en directe variabelen tegenhouden door ladingsverschuivingen.
Galvanische isolatie door een optocoupler wordt opto-elektronische isolatie genoemd. Dit type scheiding wordt voornamelijk gebruikt voor digitale signalen. Gelijkspanningssignalen worden daarom via een lichtlijn verzonden. Hier geleidt een zenddiode het signaal naar een ontvangende transistor.

Wanneer is galvanische isolatie nodig?

Galvanische scheiding is daarom noodzakelijk als twee circuits met spanning op elkaar moeten inwerken, maar de spanningsreferentiepotentialen gescheiden zijn.

Toepassingsgebieden van galvanische scheiding

Galvanische isolatie heeft een veelzijdige reeks toepassingen. Enerzijds wordt het gebruikt voor de veiligheid van elektrisch speelgoed, alle extra lage netspanningen en medische apparatuur. Verder wordt het gebruikt in metrologische instrumenten, bijvoorbeeld in de voeding van meetinstrumenten en het bijbehorende circuit. Bovendien wordt galvanische isolatie gebruikt om bromlussen of elektromagnetische interferentie te voorkomen. Tot slot is galvanische scheiding ook vereist voor gegevensoverdracht op afstand over de hoogspanningslijnen en voor bescherming tegen elektromagnetische pulsen. Bovendien wordt het om veiligheidsredenen gebruikt om aanraakbare onderdelen te scheiden van circuits met levensbedreigende spanningen.

Galvanische isolatie voor transformatoren

Transformatoren behoren tot de belangrijkste componenten in galvanische isolatie. Het koppelingsmechanisme is hier via een magnetisch veld. De circuits zijn galvanisch gescheiden omdat de primaire wikkeling en de secundaire wikkeling van de transformator niet met elkaar verbonden zijn, hier is sprake van galvanische ontkoppeling. Autotransformatoren hebben daarentegen een galvanische verbinding, omdat een deel van de secundaire wikkeling gevormd wordt door een aftakking van de primaire wikkeling.